一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装及其使用方法技术

本发明专利技术涉及雷达电子功能部件制造SMT技术领域，具体涉及一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装及其使用方法，该工装主要包含定位刚挠结合板的托盘和SIP类型TR组件芯片的限位围框，使用时，将双面贴片的刚挠结合板放置入托盘卡槽，将连接器卡入卡槽内的栅格，在刚挠结合板和托盘上敲入定位销，将限位围框卡在SIP类型TR组件芯片外侧，调整位，通过螺钉穿过安装柱将限位围框固定在托盘上，将双面贴片的刚挠结合板和一体化SMT工装进行焊接，降温后卸下螺钉，去除限位围框和定位销，卸下焊好的刚挠结合板，采用该工装制备的刚挠结合板组件SIP类型TR组件芯片的装配精度优于

【技术实现步骤摘要】
一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装及其使用方法


[0001]本专利技术涉及雷达电子功能部件制造SMT
，具体涉及一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装及其使用方法。

技术介绍

[0002]为了满足机载、弹载平台和载荷的小型化、高集成度、高频化、宽频段发展需求，天线系统作为其必不可少的部件也逐渐向小型化、宽带化、共形方向发展。共形天线是未来天线发展的重点趋势之一，也是目前天线领域的研究热点和难点之一。
[0003]共形天线多为无源天线与飞行器机体结构一体化的设计和实施路径，即在曲面机身、机翼等的结构形态上集成天线实现共形，但有源收发系统仍以原有的砖块式结构，安装在骨架结构内侧，通过多束线缆完成与天线的互联。该种方法不利于小型化、轻量化的总体要求，而共形天线也无法保证定长电缆的可靠安装和信号传输。
[0004]通过采用适配曲面骨架结构的刚挠结合板为载体的有源收发系统，通过将砖式TR组件更换为SIP类型TR组件芯片，可取代电缆连接，同时通过挠性板的可弯曲特性实现了共形。然而SIP类型TR组件芯片为细间距引脚的高集成度、大型芯片，对板级SMT安装精度要求极高，而刚挠结合板很难控制平整度，使SMT的困难大幅增加。
[0005]此外，由于取消了电缆连接，天线阵子与TR芯片间的微波信号通过连接器互联，在刚挠板背面使用了大量表贴型连接器，因此刚挠板需要进行双面高精度焊接。
[0006]传统双面刚性PCB的SMT焊接为先焊A面、再焊B面，对于双面焊接刚挠结合板，存在贴片精度难控制、二次回流温度曲线难精准控制、二次回流过程中难保持连接器的位置精度等难题。
[0007]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于解决双面焊接刚挠结合板无法使用常规刚性PCB的两次SMT工艺流程制备高精度、高可靠、成品率高的组件的问题，提供了一种双面焊接刚挠结合板一体化焊接工装及其使用方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种双面焊接刚挠结合板一体化焊接工装，包括定位刚挠结合板的托盘和SIP类型TR组件芯片的限位围框。
[0010]所述托盘包括放置挠结合板的刚性区域的卡槽，所述卡槽底部设有凸出的栅格，所述栅格用于对连接器进行限位，所述卡槽内设有定位销孔，所述托盘外围设有与所述限位围框连接的螺纹孔。
[0011]所述限位围框为一体式，限位围框上设有安装柱、限位框，所述限位框的中心与刚挠板上SIP类型TR组件芯片的中心一致，所述安装柱设于所述限位围框的周围，所述安装柱上开设有光孔，所述光孔通过螺纹与螺钉连接，所述螺钉穿过所述光孔通过螺纹与所述托盘咬合固定。
[0012]所述托盘的材料为石墨、合成石、铝合金、不锈钢中的任意一种，托盘的总厚度≤35mm，加工精度优于
±
0.03mm，平面度优于0.03mm。
[0013]所述栅格的厚度为2.5mm～3.5mm，尺寸比连接器外径大0.05mm，高度比连接器高5.0～15mm。
[0014]所述定位销孔为盲孔，直径为2.0mm～4.0mm，加工精度优于
±
0.03mm。
[0015]所述限位围框上设有散热孔，所述散热孔孔径为2.0mm～4.0mm。
[0016]本专利技术还公开了上述双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装的使用方法，包括以下步骤：
[0017]S1：将双面贴片的刚挠结合板刚性区域放置入托盘卡槽，将连接器卡入卡槽内的栅格；
[0018]S2：在刚挠结合板和托盘上敲入定位销；
[0019]S3：将限位围框卡在SIP类型TR组件芯片外侧，调整位置；
[0020]S4：通过螺钉穿过安装柱将限位围框固定在托盘上；
[0021]S5：将双面贴片的刚挠结合板和一体化SMT工装进行焊接；
[0022]S6：降温后卸下螺钉，去除限位围框，去除定位销，卸下焊好的刚挠结合板。
[0023]通过该一体化SMT工装焊接16个SIP类型TR组件芯片、64个SMP表贴连接器的刚挠结合板，实现了装配精度优于
±
0.05mm、合格率≥80％，在高低温循环环境试验(
‑
45℃～75℃)100个循环之后电测无短路、开路，焊点无裂纹、断裂。
[0024]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：
[0025]1、本专利技术中的一体化SMT工装提供了刚挠结合板双面器件的一次SMT焊接结束方案，解决了二次焊接过程中表贴连接器位置容易偏移、焊点可靠性下降的问题，使刚挠结合板的焊接合格率提高；
[0026]2、该一体化SMT工装保证了SIP类型TR组件芯片细间距引脚的高装配精度，为TR芯片与天线阵子的微波信号高传输质量提供技术基础；
[0027]3、本专利技术中的SMT工装使用材料为常规材料，采用工艺为传统机械加工手段，设备和工艺参数无特殊要求，工艺流程短、操作便捷，方便设计的快速实现和迭代，可在其他类似使用场景中快速推广。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例1双面焊接刚挠结合板的结构示意图；
[0029]图2为一体化SMT工装的托盘结构示意图；
[0030]图3为一体化SMT工装的限位围框结构示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例1工装使用的工艺流程示意图。
[0032]图中数字表示：
[0033]1、TR组件；2
‑
微波刚性板；3
‑
外导体；4
‑
内导体；5
‑
托盘；6
‑
连接器散热孔；7
‑
螺钉安装孔；8
‑
定位销安装孔；9
‑
定位销；10
‑
卡槽；11
‑
隔筋；12
‑
限位槽；13
‑
限位托；14
‑
限位网板；15
‑
器件散热孔；16
‑
限位框；17
‑
螺钉；18
‑
螺钉安装孔；19
‑
指脚。
具体实施方式
[0034]以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0035]针对图1中的刚挠结合板的刚性板区域，包含片式TR组件1、微波刚性板2和SMP连接器(外导体3和内导体4)。该刚挠结合板包含4组刚性区域，水平排列，刚性区域间通过挠性板进行连接。
[0036]对比例
[0037]针对附图1的刚挠结合板，进行不使用工装辅助的SMT工艺。首先进行B面焊膏印刷，之后通过八温区回流炉进行B面焊接，温度设置为：150℃、160℃、160℃、170℃、220℃、240℃、245℃、240℃，顶部温区和底部温区温度设置一致。传送带速度为80cm/min。之后进行A面焊膏印刷，A面的的回流温度设置为：150℃、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装，其特征在于，包括定位刚挠结合板的托盘和SIP类型TR组件芯片的限位围框。2.如权利要求1所述的一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装，其特征在于，所述托盘包括放置挠结合板的刚性区域的卡槽，所述卡槽底部设有凸出的栅格，所述栅格用于对连接器进行限位，所述卡槽内设有定位销孔，所述托盘外围设有与所述限位围框连接的螺纹孔。3.如权利要求1所述的一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装，其特征在于，所述限位围框为一体式，限位围框上设有安装柱、限位框，所述限位框的中心与刚挠板上SIP类型TR组件芯片的中心一致，所述安装柱设于所述限位围框的周围，所述安装柱上开设有光孔，所述光孔通过螺纹与螺钉连接，所述螺钉穿过所述光孔通过螺纹与所述托盘咬合固定。4.如权利要求2所述的一种双面焊接刚挠结合板一体化SMT工装，其特征在于，所述托盘的材料为石墨、合成石、铝合金、不锈钢中的任意一种，托盘的总厚度≤35mm，加工精度优于
±
0.03mm，平面度优于0.03mm。5.如权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，邹嘉佳，黄梦秋，李森，张茂成，李苗，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：